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林业生态工程学
1.什么是林业生态工程？它与传统的造林和森林经营有何区别？它的功能和效益有哪些？
（1）林业生态工程是根据防护林学、生态学、林学及生态控制论原理设计，制造，与调控以木本植物为主，主要起防护作用的人工复合生态系统的工程技术，其目的是保护、改善和持续应用自然资源与环境。
（2）与传统的造林和森林经营相比，有如下特点： ①对象不同：传统的造林与森林经营以林地为对象，在宜林地上造林，在有林地上经营；而林业生态工程是在特定的、需要防护的地段上，设计、建造与调控人工复合生态系统。
②着眼点不同：传统的造林与森林经营主要关心木本植物与环境的关系，林地上木本植物的种间关系及林分的结构、功能、物流与能流；而林业生态工程主要关心整个区域人工复合生态系统中物种共生关系与物质循环再生过程，以及整个复生态系统的结构、功能、物流与能流。
③技术手段不同：传统的造林与森林经营在设计、建造与调控森林生态系统过程中，只考虑在林地上采用综合技术措施，而林业生态工程要考虑在复合生态系统中的各类用地上采用综合措施，人们常说的“山水林路综合治理”就是这个意思。
④目的不同：传统的造林与森林经营主要目的在于提高林地生产力，实现森林资源的可持续利用与经营。而林业生态工程的目的主要在于，提高整个人工复合生态系统的生态效益和经济效益，实现生态系统的可持续经营。
（3）功能和效益
①涵养水源，保持水土；②调节气候，增加降水；③降低风速，防风固沙；④固结土壤，改良土壤；⑤净化空气，改善环境；⑥提供林副产品，促进多种经营；⑦促进社会经济的可持续发展
a.可持续发展的物质基础：陆地四大生态系统：森林、农田、湿地和草原； b.可持续发展的环境基础； c.生物能源的主体－能量基础。
2. 如何理解森林的水文效应？
一般情况下（指降雨强度为中雨，即10～20mm/h），由于森林的存在，林冠可截留降雨量的15％～30％，但大部分降落到林内，一部分被林内枯枝落叶吸收，一部分则渗透到土壤内变成地下径流，两者之和为50％～80％，还有5％～10％从林内蒸发，只有0％～10％形成地表径流。而裸地上，渗入土壤内的雨水只有0％～10％，地表径流高达70％～80％，流速快，侵蚀能力强。
森林截留降水效应：林冠和下层植被截留的水文效应（降雨滞后效应、降雨历时延长效应、降水总量减少和降水强度减弱），枯落物层水文效应（截留降水，吸收和减少地表径流；防止表面结皮形成，阻延减缓流速，促进入渗，减少径流；抑制土壤蒸发，延缓土壤变干过程）。
林地土壤的水文特性：对流域水资源合理分配起重要作用，贮水数量、过程及动态变化规律是制约林木生长的重要因素。
森林对地表径流的影响：减小径流深，减缓径流速度，减小径流系数、通过影响土壤剖面孔隙来影响土内径流。
森林蒸发散：缓洪、涵养水源。
森林对降水的影响：增雨效应（有的地方明显，有的不明显）。 森林对水质的影响：净化、改善水质。
森林对生态环境的影响：从水量平衡的角度考虑。
3.什么是林冠截留？如何理解林冠截留的水文效应？林冠截留的影响因素有哪些？
（1）林冠截留：降落到森林中的雨滴，受到林冠的阻挡即林冠截留。降雨时一部分到达林冠叶、枝、干表面的雨水，由于表面张力的吸附作用而被吸附或蓄在枝、叶、干上被保留下来。
（2）水文效应
①降雨滞后效应：由于林冠截留，林内降雨的开始时间与林外降雨并不同步，一般会出现滞后效应。
②降雨历时延长：截留在林冠上的雨水，会因为降雨过程而不断滴落到林下，即使在降雨停止后，林冠上的超饱和雨水还会滴落下来，因此，林下降雨总历时比林外降雨长。
③降水总量减少和降水强度减小：截留在林冠上的降水最终被蒸发回到大气中，因而降水总量减少；林下降雨强度因林冠截留而显著低于林外，其减弱程度与降雨本身特性有很大关系，一般随降雨强度的增加而减弱，林内降雨强度通常比林外降雨强度约小10％～30％。
（3）影响因素 内因:
①林冠特征：冠幅、冠高、枝叶数量、叶面积指数、湿润程度等； ②林分特征：树种、组成、结构、林龄、郁闭度等。 外因:
①气候和地形特征：风速、风向、地形、坡度等； ②降水特征：降水量、降水特征和空气湿度。
降水量与截留量：降水初期，降水量大，截留量亦大，但不是直线关系。当降水量达到一定程度时，截留量达到饱水，而截留率则相反。
降水特性与截留量：Ⅰ.降水强度：大，雨滴大，截留率低；小，雨滴小，截留率高。Ⅱ.降水历时：短，截留率低；长，则高。
树种与截留率：树种不同，其枝叶密度、树冠大小和形状不同，因此，截留率不同。一般说来，针叶树枝叶密集，层次多，或水平轮状重叠分布，枝叶面积大，故截留率大；阔叶树较针叶树枝叶稀疏，层次少，枝叶总量少，故截留率小。灌木截留率居两者之间。
林冠特性与截留量：林冠郁闭度大，冠层深厚，枝叶表面积大，因而附着于叶表面的降水也多，反之，截留量就小。
气象条件与截留：a.风速：风能吹走枝叶表面的截留降水，使截留量减少，又能使截留降水蒸发到大气中。对于连续性降水，能增大截留量，即增加附加截留量。b.前期降水：与前次降水相隔时段愈长，林冠愈干燥，截留雨水能力增大；反之，相隔时段短，林冠湿润，截留能力就小。
4.试述土质沟道土壤侵蚀特点及对策。 （1）特点：
第一阶段：溯源侵蚀；下切速度快；沟深0.5-1m。
第二阶段：沟顶有明显滴水，下切、扩张、前进剧烈，以向深发展为主；侵蚀沟断面呈V字形，沟底水路合一；沟底纵坡大，开始形成支沟。
第三阶段：上游沟顶前进减弱，沟顶分叉较多；中游沟底与水路分开，沟底呈U形；下
游沟底宽度较大，局部有崩塌发生。
第四阶段：沟顶接近分水岭；沟底接近邻近侵蚀曲线；沟岸扩张已接近自然倾斜角或成为稳定的立壁。
（概括成3个类型：①侵蚀发展基本停止，沟道农业利用较好、采用了打坝淤地等措施并已达到稳定沟道纵坡、抬高侵蚀基点的地区。②侵蚀沟系的中、下游，侵蚀发展基本停止，上游侵蚀发展仍较活跃，沟道内进行了部分利用。③侵蚀沟上、中、下游，侵蚀发展都很活跃，整个侵蚀沟均不能利用。 ） （2）对策：
第一阶段侵蚀沟：农业措施，径流比较大时，修筑梯田吸收径流
第二阶段侵蚀沟：远离居民点是封沟，全面造林、种草；离居民点较近，对交通、村镇、农田等构成威胁时，要采取；工程与生物相结合的治理措施，防止沟头前进，沟底下切。 第三阶段侵蚀沟：生物与工程措施相结合，沟头、沟底、沟岸要进行全面治理。 第四阶段侵蚀沟：进行农业、牧业、林业利用，防止新一轮侵蚀开始。
5.试述坡面水土保持用材林配置的目的、意义及配置特点。
（1）目的及意义：配置在坡度较缓、立地条件较好、水土流失相对较轻的坡面上，以收获一定量的木材为目的，同时能够保持水土、稳定坡面并获取较高经济效益。主要配置在由于过度放牧、樵采等引起严重水土流失的山地坡面，在小流域植被状况恶化的高山远山的水源地区山地坡面，以及由于山地道路、水利工程或山区矿山开发而出现的大面积坡面裸露地方。
（2）配置特点：树种选择（耐干旱瘠薄、生长迅速或稳定、根系发达）；混交方式与配置（乔灌行带混交、乔灌隔行混交、乔木纯林）；造林施工（通过坡面造林整地工程如水平阶等改善立地条件，确定适宜整地季节、规格，栽植过程中的苗木保活技术）；抚育管理（扩穴、培埂、松土、除草、修枝、除蘖等）。
6. 河道的断面形式有哪几种？试述3种不同断面形式河道的河川护岸林的配置特点。
（1）断面形式：①人工开挖河道梯形断面；②人工开挖河道的复式断面；③天然河道的简单断面；④天然河道的不规则断面；⑤天然河道平缓河岸；⑥天然河道陡峭河岸；⑦深切的天然河槽。
（2）配置特点：
①人工开挖河道梯形断面：流水位以上部分，2行以上护岸林，以乔灌为主；沿岸多采用砌石护坡，也可与植物护坡结合；树种选择注意环境美学功能和经济功能，比如杨、柳、桃树、柿树，速生杨、编织柳（南方杉木、桉树等）。
②人工开挖河道的复式断面：浅滩上栽植乔木2至多行，安护滩林布设；选择有美化及固定沟岸功能的树种，也可考虑营造用材林；河道通过居民区的地段，浅滩不造林，以保证最大过水能力。
③天然河道的简单断面：天然河道往往地形复杂，多变，要因地制宜；一般表现为一边陡，一边缓，适合发展标准护岸林；岸边易淹，选根深、抗蚀、耐淹树种；较远岸边营造速生丰产林。
④天然河道的不规则断面：地形更复杂，流量大，石砾多；营造护摊林，缓洪落淤，规整流路；近岸边选耐淹树种，远岸边造用材林或经济林；适当考虑岸边美化。
⑤天然河道平缓河岸：缓岸立地好，但易淹，选耐淹速生树种，加宽林带宽度；侵蚀崩塌严重的缓岸地带，要护摊林与护岸林结合，乔灌结合，造林与水工结合；
⑥天然河道陡峭河岸：侵蚀冲淘严重，造林以护岸防冲为主；陡岸造林还要考虑重力崩
塌；近岸边以防浪灌木林为主，远岸边以乔灌混交为主； 3－4米以下岸边，直接从岸边造林，3－4米以上要于岸边留出一定距离； 5.树种选择深根性。
⑦深切的天然河槽：常见于远山山坡，适宜水源涵养林；乔灌混交，树干低矮；根系发达，枯枝落叶丰富；造林密度大。
7. 水源涵养林的营造包括哪几个方面内容？请分别解释。 （1）造林地选择
我国各河川的水源地区，多是石质山地和土石山区，一般都保存有一定数量原始林，而且不能划出相当数量的土地面积供造林之用，只能利用林中空地、草坡、灌草坡造林；同时，应将河川上游，特别是大型水库上游不宜作农田的坡地和不宜放牧的阴坡，尽可能划为林地，用以营造水源涵养林。水源涵养林应营造在最适宜的地形上，如源头、陡坡和沟谷底等。 （2）树种组成及密度
水源涵养林在我国多处在边远深山、地广人稀、交通不便的地方，因此选择营造水源涵养林的树种时，应遵循以下五方面的原则：①要从实际出发，以乡土树种为主；②水源涵养林组成树种的寿命要长，不早衰，不自枯，且自我更新能力强；③选择树种以深根性、根域广和根量多的树种为主；④树冠浓密，郁闭度高，枝叶繁茂，枯枝落叶量大；⑤要使混交树种具有固土改土的作用，最好是具有根瘤固氮的树种。
根据水源涵养林的最佳林型，不论在哪一种造林地上，水源涵养林应以混交复层林为主，能够形成具有深厚松软的死地被物层。因此，要注意乔灌结合、针阔结合、深浅根性树种的结合。水源涵养林一般应由主要树种、次要树种(伴生树种)及灌木组成。水源涵养林的造林密度，可根据造林地的具体情况确定，一般可适当密一些，以便尽快郁闭，及早发挥作用。 （3） 施工与抚育技术
水源涵养林多配置在高海拔的土石山区，其整地技术与常规造林基本相同。一般来说，水源涵养林造林地多处高山地区，降水量大，造林易于成活，因此主要是要做好林地清理和整地工作。整地以带状整地为主，如水平沟、水平阶；条件好的地方也可全面整地。
由于交通多不方便，应选择较为平坦肥沃的土地，作为临时苗圃地，就地育苗、就地栽植，不仅能够有效提高造林成活率，而且节约投资。苗圃地起苗时可按一定的株行距留苗，造林结束后，苗圃地就变为林地了。
另外，水源涵养林造林地多灌木，幼龄期抚育特别是割灌非常重要。
8. 试述土地荒漠化的概念、成因、危害及对策。
（1）概念：荒漠化是指包括气候变化和人类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱及亚湿润干旱区的土地退化。
（2）成因：土地荒漠化不断扩张，除气候变化因素外，主要是不合理的人为活动造成的。研究表明，单纯的气候因素变化不可能使草原变成沙地，导致荒漠化的主要原因在于滥恳、滥伐、滥牧、滥采、滥用水资源及滥猎，并且通常是多种因素同时加成作用，而在气候干旱年份往往能加剧土地荒漠化的进程。
（3）危害：①土地荒漠化形成的结果是贫困，土地肥力下降，靠降雨的农田和靠灌溉的土地退化，生产潜力减低，甚至完全丧失生产力；②荒漠化给人们生活与生存带来直接危害，我国有5万多个村庄和城镇经常受到荒漠化危害；③荒漠化造成土地质量下降，可利用土地资源锐减；④对大中城市、工矿及国防设施造成严重威胁。 （4）对策：
①预防监督：保护和恢复现有植被；合理开发、利用土地；建立荒漠化监测及信息系统；建立合理的经营机制，促进新的生活方式；开发农业新技术、增加经济发展后劲。
②流沙治理：沙障固沙；化学固沙；植物固沙。 ③沙地防护林。
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